DE8622427U1

DE8622427U1 - Sonnenkollektor

Info

Publication number: DE8622427U1
Application number: DE8622427U
Authority: DE
Original assignee: Anderl Rudolf Dipl-Phys 7910 Neu-Ulm De
Current assignee: Anderl Rudolf Dipl-Phys 7910 Neu-Ulm De
Priority date: 1986-08-21
Filing date: 1986-08-21
Publication date: 1986-11-27

Description

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Beschreibung: Rudolf Anderl

Diplom-Physiker

Sonnenkollektor unter Verwendung von Fresnelspiegeln bzw. verspiegelten Fresnellinsen

Die Erfindung ermöglicht eine kostengünstigere Herstellung und einfachere Montage von Sonnenkollektoren vergleichbarer Bauart (Kollektoren mit Sammelspiegel: Reflektoren; und dabei unter bestimmtün Bedingungen eine höhere Ausbeute an der solaren Strahlungsleistung durch höhere Leistungsdichte bei größeren Segmenten.

Sonnenkollektoren lassen sich prinzipiell in verschiedene Konzepte unterteilen. Ein Konzept davon transformiert die solare Strahlungsleistung pro Fläche durch Strahlenbündelung entsprechend geometrischen und physikalischen Gesetzen zu höheren Werten. Erst dann im Gegensatz zu anderen Konzepten erfolgt die umwandlung in Wärme (Konverter") . Diese wird dann durch Konvektion oder Wärmeleitung zum Nutzer transportiert. Die so erhöhte Leistungsdichte ermöglicht nun neben der Wärmenutzung auch die Ausnutzung der freien Energie unter Zuhilfenahme geeigneter Wärme-Kraft-Maschinen. Sonnenkollektoren dieser Art werden üblicherweise in zwei Bauarten unterteilt: in Reflektoren d.h. Kollektoren mit Sammelspiegel und in Refraktoren d.h. Kollektoren mit Sammellinse,, Die mechanisch - konstruktive Verbesserung bezieht sich im folgenden auf Reflektoren.

Herkömmliche Reflektoren erfordern in der Regel entweder parabolförmige Metallflächen hoher Oberflächengüte Coptische Güte) oder metallisierte Kunststoffprofile. Erstere sind aufwendig und teuer in der Herstellung, müssen genau justiert werden und sind anfällig gegenüber mechanischer

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Verspannung. Die letzteren erfördern viel Material aus temperaturbeständigem Kunststoff oder haben als dünnwandige Ausführung dieselben Nachteile wie die erstgenannten. Beide Herste!lungsformen erfordern vom marktgewichtigen Dö-it-yöurself-rÄnwender zu hohe Geschicklichkeit und handwerkliches Können.

Reflektoren mit Fresnelspiegeln öder verspiegelten Fresnellinsen haben dagegen folgende Vorteile:

Eine industrielle Massenfertigung und damit billige Herstellung ist möglich und zum Teil schon verwirklicht (Fresnelhohllinsen an Rückfenstern von Wöhnmobilen). Das Grundprofil laßt sich ähnlich wie eine Schallplatte aus einer Matrix in großen Stückzahlen und dennoch optisch genügender Qualität herstellen. Durch Aufdampfen einer Metallschicht im Vakuum oder andere Art der Metallisierung erhält es seine spiegelnde Eigenschaft. Pur die Montage von Fresnellinsen wird nur eine ebene Fläche zum Aufkleben oder zur sonstigen Fixierung benötigt. Der Brennpunkt ist nicht empfindlich gegenüber mechanischer Verspannung dieser ebenen Grundfläche, da sich die Brennweite der Fresnellinse und die Brennweite der Wölbung der Grundfläche nur reziprok addieren.

Fresnelspiegel sind praktisch zweidimensional. Eine räumliche Ausdehnung in Richtung der Strahlungsquelle wie bei Parabolspiegeln reduziert sich bei ihnen auf wenige Millimeter. Sie ermöglichen daher bei gleicher Bautiefe größere Segmente und damit höhere Leistungsdichte, raumsparenden und flächenhaften Einbau,

Bei Montage dieser Sonnenkollektoren muß nur noch der Konverter justiert werden. Es verringert sich, deshalb der Arbeitsaufwand bei der Montage.

Gegenüber der Verwendung von Linsen (auch Fresnellinsen) bei Refraktoren ergibt sich prinzipiell der Vorteil, daß die Lichtstrahlen kein zusätzliches optisches Medium passieren müssen und daher die Gesaratstrahlungsleistung nicht durch Reflexion und spektrale Absorption verringert wird.

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Claims

Schutzanspruch: Rudolf Ander1

Diplom-Physiker

Der Schutzanspruch wird gestellt für:

Sonnenkollektor, dadurch gekennzeichnet, daß als strahlen-Bündelndes Bauteil Fresnelspiegel oder verspiegelte Presnellinsen verwendet werden.

Die mechanisch-konstruktive Verbesserung ist dadurch gekennzeichnet, daß herkömmliche Spiegel (eikonalgerechte Spiegel) durch Spiegel mit math, unstetiger Oberfläche ersetzt werden.